DISEGO

Kritische Komponenten für den verteilten und sicheren Netzbetrieb

Das Projekt

Die Digitalisierung des elektrischen Verteilnetzes, beispielsweise anhand einer Energie-Internet-of-Things-Plattform (eIoT) und der darauf aufbauenden Etablierung einer aktiven Netzführung durch Smart Grid Microservices, stellt einen notwendigen und möglichen Schritt dar. 

Im Projekt DISEGO arbeitet ein interdisziplinärer Verbund aus Forschung und Industrie zusammen. Gemeinsam bündeln sie ihre jeweilige Expertise, um eine zukunftsfähige Technologie zu entwickeln und in die Praxis zu überführen. 

Projektlaufzeit: 11/2022 bis 03/2026

Motivation

Die Elektrifizierung des Mobilitäts- und Wärmesektors und die starke Zunahme der EEG-Einspeisung durch Photovoltaik Anlagen stellt eine Herausforderung für Verteilnetzbetreiber dar, da die elektrischen Verteilnetze nicht für die zu erwartenden Lastzuwächse ausgelegt sind.

Deswegen ist eine intelligente Netzautomatisierung erforderlich, um in zukünftigen Szenarien weiterhin eine hohe Versorgungsqualität zu gewährleisten, bei gleichzeitiger Minimierung des Netzausbaus durch optimale Netzausbaustrategien.

Hierfür ist eine Netzzustandsüberwachung auf Nieder- und Mittelspannungsebene notwendig, sowie die Integration steuerbarer Anlagen, um im Bedarfsfall Lasten sowie Einspeisungen netzdienlich einzusetzen.

Projektziele/Technologischer Lösungsansatz

In DISEGO werden Lösungsansätze der folgenden Forschungsziele 1 bis 3 in einer Energie-IoT-Plattform (Internet of Things) vereint und an bestehende Systeme im realen Netz angebunden.

  1. Minimalinvasie Netzzustandsschätzung
    Auf Basis von dynamischen Energiedaten aus dem Verteilnetz, wie z. B. Abgangs- und Smart Meter Messdaten soll eine minimalinvasive und robuste Netzzustandsschätzung (State Estimation) bereitgestellt werden. Diese soll vor allem Betriebsmittelüberlastungen der Leitungen und des Transformators sowie Spannungsbandverletzungen anzeigen können. Basierend darauf soll eine Netzsteuerung Engpässe diskriminierungsfrei und unter Einhaltung von regulatorischen Vorgaben beheben.
  2. Nachvollziehbare Bewertung von Handlungsempfehlungen
    Auf Basis der qualitativ gelabelten Netzzustandsschätzung sollen nachvollziehbare Handlungsempfehlungen erstellt werden, welche dem Systemführer in der Leitwarte hinsichtlich der KI-Entscheidungsunterstützung nachvollziehbar visualisiert werden. Hierfür werden Methoden zur kontinuierlichen Verbesserung von Systemmodellen verteilter Energieanlagen entwickelt.
  3. Manipulationssichere und drahtlose Kommunikationsanbindung
    Es werden Ansätze für eine funkbasierte Kommunikation entwickelt, damit einzelne Module und Energiesysteme basierend auf einem manipulationssicheren Langreichweitenfunkprotokoll kommunizieren können.

Highlights

Das Konsortium

Im Projekt kooperiert eine Partnerschaft aus Unternehmen, Forschungsinstituten und Versorgungsbetreibern:

  • Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
    Institut für Automatisierungstechnik
    Projektkoordination, Validierung

  • Universität Duisburg-Essen
    SOFTEC-Institut
    Systemmodellverbesserung

  • Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Forschungs- und Transferzentrum für Digitale Wirtschaftsprozesse
    Funkkommunikationssysteme

  • Technische Universität Hamburg Harburg, Institut für Elektrische Energietechnik
    Netzzustandsschätzung, Labortests

  • PSI Software SE
    Smart Grid Plattform und Grid Apps
    Nachvollziehbare KI-Entscheidungsunterstützung und -optimierung

  • Stadtwerke Norderstedt
    Feldtest im Netzgebiet

  • Hamburger Energienetze GmbH
    Feldtest auf dem Innovationscampus

Links

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